《专题:几何“最值问题”常见解决思路》公开课
蓝溪中学 林子旭 2016.04.20
一、教学目标:让学生通过复习、练习、比较熟悉地掌握解决几何最值问题的通常思路和常见模型
二、教学重点:掌握解决最值问题的理论依据与常用模型,能根据不同特征转化成相应的模型是解决最值问题的关键.
三、主要理论依据及模型 1、两点之间线段最短;
2、直线外一点与直线上所有点的连线段中,垂线段最短;
3、三角形两边之和大于第三边或三角形两边之差小于第三边(重合时取到最值) 4、构造函数,利用函数的性质解决
是解决几何最值问题的理论依据,根据不同特征转化是解决最值问题的关键.通过转化减少变量,向1、2、3依据靠拢进而解决问题;直接调用基本模型也是解决几何最值问题的高效手段. 几何最值问题中的基本模型举例 BA图形 轴对称最值 BAAPlB三角形三边关系 A,B为定点,l为定直线,P为直线l上的一个动点,求|AP-BP|的最大值 作其中一个定点关于定直线l的对称点 P原理 l MNl 两点之间线段最短 两点之间线段最短 A,B为定点,l为定直线,A,B为定点,l为定直线,MN特征 P为直线l上的一个动点,为直线l上的一条动线段,求求AP+BP的最小值 AM+BN的最小值 先平移AM或BN使M,N重作其中一个定点关于定直转化 合,然后作其中一个定点关于线l的对称点 定直线l的对称点 四、模型应用与练习: (一)线段和(PA+PB)最小:
1、正方形ABCD中,AB=4,E是BC的中点,点P是对角线AC上一点,则PE+PB的最小值为 . 2、⊙O的半径为2,点A、B、C在⊙O上,OA⊥OB,∠AOC=60°,P是OB上一动点,则PA+PC的最小值是 ;
3、如图1,∠AOB=45°,P是∠AOB内一点,PO=10,Q、R分别是OA、OB上的动点,则△PQR周长的最小值是 .
4、如图2,点A(a,1)、B(-1,b)都在双曲线y=-3(x<0)上,点P、Q分别是x轴、y轴上x的动点,当四边形PABQ的周长取最小值时,PQ在直线的解析式是( ).
A、y=x B、y=x+1 C、y=x+2 D、y=x+3
图3
5、如图5,当四边形PABN的周长最小时,a= .
(二)线段差(PA-PB)最大
1、如图6,一次函数y=-2x+4的图象与x、y轴分别交于点A,B,D 为AB的中点,C、A关于原点对称.P为OB上一动点,请直接写出︱PC-PD︱的范围:___________________.
y A P C O 图6
D A x 2、在平面直角坐标系xOy中,已知点A(0,1),B(1,2),点P在x轴上运动,当点P到A、B两点距离之差的绝对值最大时,点P的坐标是____________________.
4.抛物线y=ax+bx-4a经过A(-1,0)、C(0,4)两点,与x轴交于另一B.点D所在抛物线的对称轴上,求︱DB-DC︱的最大值.
(三)垂线段最短
1、如图7,⊙O的半径为5,弦AB=6,M是AB上任意一点,则线段OM的取值范围是_______________. 2如图8,在Rt△ABC中,∠B=90°,AB=3,BC=4,点D在BC上,以AC为对角线的所有平行四边形ADCE中,DE最小值是(
A.2
B.3
C.4
) D.5
2
图9
3、如图9,菱形ABCD中,AB=2,∠A=120°,点P,Q,K分别为线段BC,CD,BD上的任意一点,则PK+QK的最小值为 .
(四)构造函数求解 1、如图10,正方形ABCD的边长为1,点P为边BC上的任意一点(可与B、C 重合),分别过B、C、D 作射线AP的垂线,垂足分别为B′、C′、D′,则BB′+CC′+DD′的取值范围是 .
A A F E D 图10
B H 图11
C B 图12
C
3.如图11和12,在△ABC中,AB=13,BC=14,cos∠ABC=
5(1)如图11,AH⊥BC于点H,13AH=_____,AC=____,△ABC的面积S△ABC=_____.(2)如图12,点D在AC上(可与点A,C重合),分别过点A、C作直线BD的垂线,垂足为E,F.设BD=x,AE=m,CF=n(当点D与A重合时,我们认为S△ABD=0)
⑴用x,m或n的代数式表示S△ABD及S△CBD;
⑵求(m+n)与x的函数关系式,并求(m+n)的最大值及最小值; ⑶对给定的一个x值,有时只能确定唯一的点D,指出这样的x的取值范围.
五、小结:解决几何中最值问题,首选应先分析清楚题意,确定其属于哪种数学模型,或通过问题转化为某种模型进行解决。当然几何中最值问题还有小虫爬行类化曲面为平面问题的、利用圆中直径是最长的弦、图形折叠中的最值等问题,我们后面再继续学习与总结。 六、作业:指南P63-66 A组题完